KR100844549B1 - Evap canister purge prediction for engine fuel and air control - Google Patents

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Abstract

저장 캐니스터를 통한 공기의 유입에 의해 흡착된 연료 증기(혹은 탄화수소 증기)를 갖는 증기 저장 캐니스터의 퍼지를 위한 시스템 및 방법에서 상기 저장 캐니스터는 엔진에 제공되는 연료의 양 조절을 위한 시스템을 갖춘 엔진에 연결된다. 상기 엔진 제어 장치는 퍼지(purging)하는 동안 엔진 공기 및 연료의 보다 개선된 제어를 위해 증발 증기 저장 캐니스터에서 엔진으로 운반되는 연료 증기 및 공기의 추정된 양을 이용한다.

Figure R1020067023363

캐니스터, 엔진, 퍼지, 퍼지 증기, 퍼지 공기, 탄화수소, 제어장치, 연료, 흡착제, 연료 탱크

In systems and methods for purging steam storage canisters having fuel vapors (or hydrocarbon vapors) adsorbed by the inflow of air through the storage canisters, the storage canisters are provided in an engine having a system for controlling the amount of fuel provided to the engines. Connected. The engine control device uses an estimated amount of fuel vapor and air carried from the evaporative vapor storage canister to the engine for better control of engine air and fuel during purging.

Figure R1020067023363

Canister, engine, purge, purge steam, purge air, hydrocarbon, controller, fuel, adsorbent, fuel tank

Description

엔진 연료 및 공기 제어를 위한 증발 가스 캐니스터 퍼지 예측{EVAP CANISTER PURGE PREDICTION FOR ENGINE FUEL AND AIR CONTROL}Evaporative gas canister purge prediction for engine fuel and air control {EVAP CANISTER PURGE PREDICTION FOR ENGINE FUEL AND AIR CONTROL}

본 발명은 일반적으로 증기 저장 캐니스터(vapor storage canister)와 관련된 시스템 및 방법에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명은 증기 저장 캐니스터 퍼지(purge)로부터 엔진으로 인출되는 탄화수소 증기와 공기를 추정하는 것과 엔진 공기와 연료 조절을 위해 상기 추정을 사용하는 것에 관한 것이다.The present invention relates generally to systems and methods associated with vapor storage canisters. In particular, the present invention relates to estimating hydrocarbon vapor and air withdrawn from a vapor storage canister purge to an engine and to using the estimate for engine air and fuel control.

자동차 산업은 적극적으로 가솔린 증발로 인한 배기의 감소를 포함한 배기감소의 개선을 요구해왔다. 가솔린은 고급 휘발성 부탄(C4)에서 저급 휘발성의 C8 내지 C10 범위까지의 탄화수소의 탄화수소 혼합물을 포함한다. 연료 탱크 충전시 보다 높은 주변 온도 또는 증기의 이동과 같은 상태에 기인하여 연료 탱크의 증기압이 증가하는 경우, 연료 증기는 연료 탱크의 틈을 통해서 흐른다. 대기로의 연료 증기 손실을 막기 위해서, 연료탱크는 활성탄 알갱이와 같은 흡착성 물질을 함유하는 "증발 가스 캐니스터(evap canister)"라고 불리는 캐니스터내로 배출된다.The automotive industry has been actively demanding improvements in emissions reductions, including the reduction of emissions from gasoline evaporation. Gasoline comprises a hydrocarbon mixture of hydrocarbons ranging from higher volatile butanes (C 4 ) to lower volatile C 8 to C 10 . When vapor pressure in the fuel tank increases due to conditions such as higher ambient temperature or steam movement when filling the fuel tank, the fuel vapor flows through the gap in the fuel tank. In order to prevent the loss of fuel vapors into the atmosphere, the fuel tanks are discharged into canisters called "evap canisters" which contain adsorbent materials such as activated carbon pellets.

연료증기가 캐니스터의 입구로 들어감에 따라, 연료 증기는 탄소 알갱이로 확산하고 일시적으로 흡착된다. 캐니스터의 크기와 흡착성 물질의 양은 예상되는 연료 증기 생성을 수용하도록 선택된다. 일 예시적인 증발 제어 시스템이 본 명세서에 참조 문헌으로 포함된 Reddy의 미국 특허 번호 6,279,548에 설명되어 있다. 엔진의 시동 후, 제어 시스템은 연료를 탈착시키기 위해서 흡착제를 거쳐 공기를 끌기 위한 엔진 흡입 진공을 사용한다. 엔진 제어 시스템은 연료 효율성의 최적화 및 조절된 배출의 최소화를 위해서 ECM(engine control module), PCM(power train control module), 또는 다른 이와 같은 제어장치를 사용할 수 있다. 탈착된 연료 증기는 연료 증기를 소모하기 위해 이차적인 공기/연료 혼합물로서 엔진의 공기 유입 시스템으로 향한다. 연료 효율성의 최적화를 위해서는 상기 이차적인 공기/연료의 출처를 고려하는 것이 바람직하다. 그러나, 현재 캐니스터 퍼지의 연료와 공기는 계량되지 않고, 따라서 ECM에 연료 및 공기를 엔진에 적합하게 하는데 사용하기 위한 데이타가 없다. 배기 산소 감지 피드백 제어가 캐니스터 퍼지 중 연료 제어의 조절을 위해 사용된다. 피드백 제어는 사후적인 것이기 때문에 배기 가스 제어에 아주 효과적이지는 않다. 그러나, 엄격한 배기 배출 통제는 언제나 엔진 내의 공기/연료 비율의 주의 깊은 조절을 요구한다. 반면, 더욱 엄격한 증기 배출 통제는 증가된 퍼지 공기의 비율을 요구하며, 이는 엔진으로 들어가는 측정되지 않는 공기도 의미한다. As the fuel vapor enters the inlet of the canister, the fuel vapor diffuses into the carbon grains and is temporarily adsorbed. The size of the canister and the amount of adsorbent material are chosen to accommodate the expected fuel vapor generation. One exemplary evaporation control system is described in Reddy, US Pat. No. 6,279,548, which is incorporated herein by reference. After starting the engine, the control system uses an engine suction vacuum to draw air through the adsorbent to desorb the fuel. The engine control system may use an engine control module (ECM), a power train control module (PCM), or other such controls to optimize fuel efficiency and minimize regulated emissions. Desorbed fuel vapor is directed to the engine's air inlet system as a secondary air / fuel mixture to consume fuel vapor. It is desirable to consider the secondary air / fuel source for optimization of fuel efficiency. However, the fuel and air of the canister purge are not currently metered and therefore there is no data in the ECM for use in making fuel and air suitable for the engine. Exhaust oxygen sensing feedback control is used to regulate fuel control during canister purge. Since feedback control is post hoc, it is not very effective for exhaust gas control. However, strict exhaust emission control always requires careful control of the air / fuel ratio in the engine. On the other hand, tighter steam emission control requires an increased proportion of purge air, which also means unmeasured air entering the engine.

게다가, 캐니스터 내 흡착된 연료 증기의 양은 탈착 과정 동안에 변화한다. 캐니스터로부터 인출되는 연료증기의 속도는 최종적으로 모든 연료가 캐니스터로부터 탈착될 때까지 연료가 제거되면 될수록 감소할 것이다. 연료 효율성의 적절화 및 배기의 최소화에 있어서 엔진 또는 파워트레인 제어장치("controller")가 저장 용기로부터 꺼내지는 연료 증기의 양을 고려하게 하고 흡착된 연료가 고갈됨에 따라 저장 캐니스터로부터의 연료 증기의 감소에 대해 조절 가능하게 하는 것이 바람직하다. In addition, the amount of adsorbed fuel vapor in the canister varies during the desorption process. The rate of fuel vapor withdrawn from the canister will decrease as fuel is removed until all fuel is finally removed from the canister. In proper fuel efficiency and minimizing emissions, the engine or power train controller ("controller") takes into account the amount of fuel vapors being taken out of the storage vessels and as the adsorbed fuel is depleted, It is desirable to be able to adjust for reduction.

제어장치에 저장 용기로부터 인출되는 연료 증기 및 퍼지 공기의 정보를 제공하는 한가지 방법은 퍼지 탄화수소 센서를 사용하여 저장 캐니스터로부터 인출되는 탄화수소와 공기의 양을 직접 측정함으로써 엔진 제어기가 연료탱크에서 엔진으로 분사되는 연료 및 그에 상응하는 엔진의 공기 흡입을 감소시킬 수 있도록 하는 것이다. 이러한 접근은 배기 배출 제어에 매우 효과적인 피드 포워드 제어(feed forward control)의 결과를 가져올 것이나, 엔진에 고가의 퍼지 센서 추가를 필요로 한다.One method of providing the controller with information of fuel vapors and purge air withdrawn from the storage vessel is to use the purge hydrocarbon sensor to directly measure the amount of hydrocarbons and air withdrawn from the storage canister so that the engine controller injects from the fuel tank into the engine. To reduce the intake of fuel and corresponding engine air intake. This approach will result in feed forward control, which is very effective for exhaust emission control, but requires the addition of expensive purge sensors to the engine.

따라서 엔진에 고가의 장비를 추가함이 없이 보다 양호한 피드 포워드 제어를 위해서 캐니스터를 통해 엔진으로 도입되는 공기 중 탄화수소의 양을 예측하는 방법이 유용할 것이다.Therefore, it would be useful to predict the amount of hydrocarbons in the air introduced into the engine through the canister for better feed forward control without adding expensive equipment to the engine.

본 발명은 증발 증기 저장 캐니스터를 퍼지하는 동안 엔진의 공기 및 연료의 비율을 조절하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 상기 장치는 엔진으로 들어가는 계량된 연료 및 공기의 양을 감소시키기 위해서 증발 증기 저장 캐니스터로부터의 퍼지 증기 내의 탄화수소 및 공기의 양을 추정하기 위한 계산을 사용하도록 프로그램된 제어장치를 포함한다.The present invention provides a method and apparatus for controlling the proportion of air and fuel in an engine while purging an evaporative vapor storage canister. The apparatus includes a controller programmed to use calculations to estimate the amount of hydrocarbons and air in the purge vapor from the evaporative vapor storage canister to reduce the amount of metered fuel and air entering the engine.

캐니스터는 휘발성 연료를 저장하는 연료 탱크로부터 연료증기를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한다. 캐니스터는 연료 탱크와 연결된 증기 입구, 엔진의 공기 유입 장치에 연결된 퍼지 출구, 및 캐니스터에 저장되어 있으며 낮에 발생하고 급유에 의해 발생하는 연료 증기(fuel vapor)를 포함한다. 퍼지 중, 공기 유입 장치는 캐니스터를 지나서 공기를 잡아끈다. 탈착된 연료 증기(본 명세서에서는 탄화수소 증기 라고도 나타낸다)는 캐니스터를 지나서 끌려들어감에 따라 공기로 들어간다. 꺼내진 탄화수소 증기/공기의 혼합물 내의 탄화수소 증기는 퍼지 공정을 통해 감소할 것이다. 퍼지 증기 내의 탈착된 탄화수소 증기의 초기 농도는, 만약 알려지지 않았다면, 마지막 퍼지 이래로 연료수준의 변화, 급유 이래로의 시간 간격(즉, 연료 수준을 증가시킨 이래로), 주위 온도, 연료의 주기적인 RVP, 및 흡착 수용력(capacity)과 증발 증기 저장 캐니스터 내의 흡착제의 양과 같은 적절한 요소들로부터 추정될 수 있다.The canister contains an adsorbent material capable of absorbing fuel vapor from a fuel tank that stores volatile fuel. The canister includes a vapor inlet connected to the fuel tank, a purge outlet connected to the air inlet of the engine, and fuel vapor stored in the canister and generated during the day and generated by refueling. During purge, the air inlet unit draws air past the canister. Desorbed fuel vapor (also referred to herein as hydrocarbon vapor) enters air as it is drawn past the canister. Hydrocarbon vapor in the mixture of hydrocarbon vapor / air taken out will be reduced through the purge process. The initial concentration of desorbed hydrocarbon vapors in the purge steam, if unknown, is the change in fuel level since the last purge, the time interval since refueling (ie, since increasing the fuel level), the ambient temperature, the periodic RVP of the fuel, and Appropriate factors such as adsorption capacity and amount of adsorbent in the evaporative vapor storage canister can be estimated.

제어장치는 퍼지내의 탄화수소 증기의 초기 농도의 추정 혹은 결정 및 증발 증기 저장 캐니스터로부터 온 퍼지 내 탄화수소 양의 시간에 따른 감소를 예측하는 방정식을 사용하여 증발 증기 저장 캐니스터로부터 온 퍼지 증기 내 탄화수소 및 공기의 양을 계산한다. 상기 방정식은 바람직하게는 Langmuir absorption isotherm equation에 기초한다.The control unit uses the equations to estimate or determine the initial concentration of hydrocarbon vapors in the purge and to predict the time-dependent decrease in the amount of hydrocarbons in the purge from the evaporative vapor storage canisters. Calculate the amount. The equation is preferably based on the Langmuir absorption isotherm equation.

본 발명은 엔진에 제공되는 연료의 양을 조절하는 시스템(예로는 전기적 ECM(Engine Control Module))을 갖춘 엔진과 연결되며 흡착된 연료(또는 탄화수소) 증기를 가진 증기 저장 캐니스터의 퍼지 방법을 추가적으로 제공한다. 상기의 방법에서, 퍼지 내 연료 증기 및 공기의 양은 퍼지 내 탄화수소의 초기 농도의 추정 혹은 결정, 및 증발 증기 저장 캐니스터로부터 온 퍼지 내 탄화수소 양의 시간에 따른 감소를 예측하는 방정식을 이용하여 판단된다. 상기 방정식은 바람직하게는 Langmuir absorption isotherm equation에 기초한다. 퍼지 공기 내 탄화수소 증기의 초기 농도는 엔진 온도, 급유 이래의 시간, 연료의 주기적인 RVP, 및 흡착 수용력(capacity)과 증발 증기 저장 캐니스터 내의 흡착제의 양과 같은 알려진 요인을 기준으로 측정되거나 추정될 수 있다. ECM 또는 PCM은 연료 효율성의 개선 및/또는 배기 가스 배출의 감소를 위해서 퍼지하는 동안에 캐니스터로부터의 연료 증기 흐름의 계산을 이용한다. 연료 탱크로부터 꺼내지는 연료 및/또는 흡입 공기의 양은 알려진 퍼지 스트림 내 연료 증기 및 공기의 양에 의해 감소 될 수 있다.The present invention further provides a method of purging a vapor storage canister with adsorbed fuel (or hydrocarbon) vapor that is connected to an engine with a system for regulating the amount of fuel provided to the engine (e.g., an electrical Engine Control Module (ECM)). do. In the above method, the amount of fuel vapor and air in the purge is determined using an equation to estimate or determine the initial concentration of hydrocarbons in the purge, and to predict the time-dependent decrease in the amount of hydrocarbons in the purge from the evaporative vapor storage canister. The equation is preferably based on the Langmuir absorption isotherm equation. The initial concentration of hydrocarbon vapor in the purge air can be measured or estimated based on known factors such as engine temperature, time since refueling, periodic RVP of fuel, and adsorption capacity and amount of adsorbent in the evaporative vapor storage canister. . The ECM or PCM uses the calculation of the fuel vapor flow from the canister during purging to improve fuel efficiency and / or reduce exhaust gas emissions. The amount of fuel and / or intake air drawn from the fuel tank can be reduced by the amount of fuel vapor and air in the known purge stream.

다른 구현으로, 엔진이 시동되고 캐니스터의 퍼지가 시작되면 엔진이 마지막으로 구동되었던 이후 경과한 시간을 기초로 하여 캐니스터에 얼마나 많은 증기가 저장되었는지 및 캐니스터가 얼마나 뜨거운지(예로서, 급유도중 증기 흡착으로부터 방출된 열에 의해 가열되었는지)를 통해 퍼지 증기 내의 초기 탄화수소 농도가 결정되거나 추정된다. 다음으로, 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 감소는 방정식을 사용하여 결정된다. 상기 방정식은 Langmuir absorption isotherm equation을 모델로 할 수 있다.In another implementation, when the engine is started and the canister begins to purge, how much steam has been stored in the canister and how hot is the canister (eg, during adsorption) based on the time elapsed since the engine was last run. Initial hydrocarbon concentration in the purge vapor is determined or estimated through the heating from the Next, the reduction of hydrocarbon vapor in the purge vapor is determined using the equation. The equation may be modeled on the Langmuir absorption isotherm equation.

본 발명의 적용 가능한 추가적인 분야는 하기에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 앞선 순위의 구현을 나타내는 동안의 상세한 설명 및 특정한 예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.Further fields of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description provided below. The detailed description and specific examples during the implementation of the foregoing rankings of the present invention are merely illustrative of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명하는데 있어서, "엔진 제어장치(engine control module)","ECM", "파워트레인 제어장치(powertrain control module)","PCM" 및 "제어장치(controller)"는 엔진에 제공되는 연료 및 공기의 양을 조절할 수 있는 제어 모듈(control module)을 나타내기 위해 호환적으로 사용된다.In describing the present invention, "engine control module", "ECM", "powertrain control module", "PCM" and "controller" are provided in the engine. It is used interchangeably to represent a control module that can regulate the amount of fuel and air.

바람직한 구현에 대한 하기의 설명은 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명, 본 발명의 적용, 또는 용도를 제한하는 것은 아니다.The following description of the preferred embodiments is for illustration only and does not limit the invention, its application, or its use.

도 1을 참조하면, 흡입 매니폴드(Intake Manifold) (80) 및 배기 매니폴드 (exhaust manifold) (10)을 가진 엔진 (12)가 도해되어 있다. 차량은 내연기관(internal combustion engine)을 포함하는 통상의(비하이브리드(non-hybrid)) 차량, 또는 내연기관(internal combustion engine)과 전기 모터(나타내지 않음)를 포함하는 하이브리드(hybrid) 차량일 수 있다. 상기 엔진 (12)는 바람직하게는 제어장치 (14)(controller)에 의해 제어되는 내연기관이다. 상기 엔진 (12)는 전형적으로 가솔린, 에탄올, 및 다른 휘발성 탄화수소계열의 연료를 연료로 사용한다. 제어장치 (14)는 분리된 제어장치이거나 또는 ECM(engine control module), PCM(powertrain control module), 혹은 다른 차량 제어장치의 부분을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, an engine 12 with an intake manifold 80 and an exhaust manifold 10 is illustrated. The vehicle may be a conventional (non-hybrid) vehicle comprising an internal combustion engine or a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine and an electric motor (not shown). have. The engine 12 is preferably an internal combustion engine controlled by a controller 14. The engine 12 typically uses gasoline, ethanol, and other volatile hydrocarbon based fuels as fuel. Controller 14 may be a separate controller or form part of an engine control module (ECM), a powertrain control module (PCM), or other vehicle control device.

상기 엔진 (12)가 작동되면, 상기 제어장치 (14)는 하나 혹은 그 이상의 엔진 센서, 전송 제어 장치, 및/또는 배출 제어 장치로부터 신호를 받는다. 엔진 (12)에서 제어장치 (14)까지의 라인 (16)은 센서 신호의 흐름을 도식적으로 나타낸다. 엔진이 작동하는 동안, 가솔린 (21)은 연료 펌프 (20)에 의해 필터 (28) 및 연료 라인 (33) 및 (22)를 통해서 연료탱크 (18)로부터 연료 레일(fuel rail)(나타나지 않음)로 전해진다. 연료 분사기는 가솔린을 엔진 (12)의 실린더로 또는 실린더들의 그룹을 제공하는 포트로 주입한다. 도 1은 연료 분사기 (26)의 일 예를 나타낸다. 연료 분사기의 타이밍과 작동 및 주입되는 연료의 양은 연료 제어장치 (24)에 의해서 조절된다. 연료 제어장치 (24)는 제어장치 (14)에 의해서 통제된다(제어 라인은 나타나지 않음). 흡입 매니폴드 (80) 내의 공기 제어장치 (82)는 엔진 (12)로 들어가는 공기의 양을 조절하고 또한 이는 제어장치 (14) 에 의해서 제어 라인 (75)에 의해 조절된다.When the engine 12 is operated, the control device 14 receives signals from one or more engine sensors, transmission control devices, and / or emission control devices. Line 16 from engine 12 to controller 14 diagrammatically illustrates the flow of sensor signals. While the engine is running, the gasoline 21 is fuel rail (not shown) from the fuel tank 18 via the filter 28 and fuel lines 33 and 22 by the fuel pump 20. It is told. The fuel injector injects gasoline into the cylinder of engine 12 or into a port providing a group of cylinders. 1 shows an example of a fuel injector 26. The timing and operation of the fuel injectors and the amount of fuel injected are controlled by the fuel controller 24. The fuel controller 24 is controlled by the controller 14 (the control line is not shown). The air controller 82 in the intake manifold 80 regulates the amount of air entering the engine 12, which is also controlled by the control line 75 by the controller 14.

연료 탱크 (18)은 흔히 블로우 성형된(Blow-molded), 고밀도의 폴리에틸렌으로 만들어지며 하나 혹은 그 이상의 가솔린 불투과성 내부층(들)이 있다. 상기 연료탱크는 연료 공급 모듈(fuel sender module) (32)를 함유한다. 연료 펌프 (20)은 가솔린 (21)을 필터 (28) 및 연료 라인 (33)을 통해서 압력조절기 (34)로 퍼올리며, 여기서 사용되지 않은 연료는 탱크로 되돌려진다. 바이패스(by-pass)라인 (31)은 사용되지 않은 가솔린을 연료 펌프 입구(inlet)로 돌려보낸다.The fuel tank 18 is often made of blow-molded, high density polyethylene and has one or more gasoline impermeable inner layer (s). The fuel tank contains a fuel sender module 32. The fuel pump 20 pumps gasoline 21 through the filter 28 and the fuel line 33 to the pressure regulator 34 where unused fuel is returned to the tank. By-pass line 31 returns unused gasoline to the fuel pump inlet.

연료 탱크 (18)은 연료탱크 (18)에서 연료 증기 흡수 캐니스터 (62)까지 이르는 배기관 (30)을 포함한다. 연료 증기 압력은 가솔린의 온도가 상승함에 따라 증가한다. 증기는 압력에 따라 배기관 (30)을 통해서 연료 증기 흡수 캐니스터 (62)으로 흐른다. 상기 증기는 캐니스터 (62)로 들어가고 중심 벽 (64)의 양면에 있는 활성탄 물질과 같은 적절한 흡착 물질(나타내지 않음)에 의해서 포획된다. 상기 연료 증기 흡수 캐니스터 (62)는 어떠한 적절한 물질로 형성된다. 예를 들어, 나일론과 같은 성형된 열가소성 폴리머가 전형적으로 사용된다. 연료 증기가 캐니스터 내에 흡착된 후에, 공기는 배기관 (66)을 통해서 나간다.The fuel tank 18 includes an exhaust pipe 30 from the fuel tank 18 to the fuel vapor absorption canister 62. The fuel vapor pressure increases as the gasoline temperature rises. The steam flows through the exhaust pipe 30 to the fuel vapor absorption canister 62 in accordance with the pressure. The vapor enters canister 62 and is captured by a suitable adsorbent material (not shown), such as activated carbon material on both sides of central wall 64. The fuel vapor absorption canister 62 is formed of any suitable material. For example, molded thermoplastic polymers such as nylon are typically used. After the fuel vapor is adsorbed in the canister, the air exits through the exhaust pipe 66.

배기관 (66)은 캐니스터 (62)로부터 흡착된 연료 증기를 퍼지하는 동안 공기를 제공한다. 퍼지 공기의 스트림 및 연료 증기는 퍼지 라인 (70)을 통해 캐니스터를 나간다. 퍼지 라인 (70)은 엔진 (12)로부터 캐니스터 (62)를 선택적으로 차단시키는 밸브 (72)를 함유한다. 퍼지 밸브 (72)는 엔진 (12)가 가동될 때 신호 (74)를 통해서 제어장치 (14)에 의해 작동된다. 퍼지 밸브 (72)는 엔진 (12)가 작동되지 않는 때에 닫히지만, 엔진 (12)가 흡착된 증기의 퍼지를 위해 작동하는 때 엔진 (12)가 데워진(warm up) 후에는 열린다. 퍼지 흐름은 ECM (14)에 의해서 퍼지 밸브 (72)의 펄스 폭 변조(PWM, pulse-width modulation)에 의해 제어된다. 예를 들어, 퍼지 흐름은 공회전하는 동안 그리고/또는 퍼지 증기가 고농도의 탄화수소를 가지는 경우 감소된다. 상기 공기는 캐니스터 (62)로부터 탈착된 탈착 탄화수소 연료를 적재하게 된다. 상기 연료-적재된 공기(fuel-laden air)는 퍼지 라인 (70)을 통해서 흡입 매니폴드 (80)로 유입된다. 제어장치 (14)는 퍼지 라인 (70)으로부터 온 퍼지공기 내의 연료 증기의 양을 추정하고 엔진으로의 연료 주입량 및 엔진으로 보내지는 공기량을 연료 제어장치 (24) 및 제어장치에 의해 명령되는 퍼지 부피(controller-commanded purge volume)의 함수로서 탄화수소 농도의 변화를 예측하는 모델을 사용한 공기 제어장치 (82)를 통해서 조절한다.Exhaust duct 66 provides air while purging the adsorbed fuel vapor from canister 62. A stream of purge air and fuel vapor exit the canister through purge line 70. Purge line 70 contains a valve 72 that selectively disconnects canister 62 from engine 12. Purge valve 72 is actuated by controller 14 via signal 74 when engine 12 is started. The purge valve 72 closes when the engine 12 is not operating, but opens after the engine 12 warms up when the engine 12 operates for purging of the adsorbed vapor. The purge flow is controlled by pulse-width modulation (PWM) of the purge valve 72 by the ECM 14. For example, purge flow is reduced during idling and / or when the purge vapor has a high concentration of hydrocarbons. The air will load desorbed hydrocarbon fuel desorbed from canister 62. The fuel-laden air enters the intake manifold 80 through the purge line 70. The controller 14 estimates the amount of fuel vapor in the purge air from the purge line 70, and the purge volume commanded by the fuel controller 24 and the controller to estimate the fuel injection amount to the engine and the amount of air sent to the engine. Control is made via air control 82 using a model that predicts changes in hydrocarbon concentration as a function of controller-commanded purge volume.

제어장치는 세 개의 주요 단계를 가질 수 있는 알고리즘을 사용한다. 첫 번째 단계에서, 상기 제어장치는 얼마나 많은 증기가 저장되어 있고 캐니스터가 얼마나 뜨거운지를 추정하기 위해 캐니스터의 상태(status)를 결정한다. 상기 캐니스터는 급유 증기 흡착 열 방출로부터 가열될 수 있다. 그 대신에, 퍼지 증기 내 초기 탄화수소 온도의 실제적 측정이 이루어질 수 있다. 도 2A 및 도 2B에 설명된 일 구현에서, 102-109 단계들은 퍼지 증기 내의 초기 탄화수소 농도를 추정하기 위해 사용되었고; 111 내지 113단계들은 퍼지 증기 내에 실제 초기 탄화수소 농도의 결정을 위해서 사용되었다. 두 번째 주요한 단계에서, 상기 제어장치는 엔진이 캐니스터를 통해 공기를 유입시킴에 따른 퍼지 증기 내의 탄화수소 농도의 감소를 계산한다. 도 2A 및 도 2B에서, 114 내지 117 단계들은 상기 계산을 나타낸다. 세 번째 주요 단계에서, 퍼지 증기 부피 및 퍼지 증기 내의 탄화수소 증기의 농도를 이용하여, 퍼지 탄화수소 증기 및 공기의 상기 양이 제어장치에 의해서 엔진 공기 및 연료 계산에 사용되어 개선된 연료 효율성과 배기 배출 제어(exhaust emission control)를 위해 연료 탱크로부터 취하게 될 연료의 양 및 공기 흡입량을 결정한다. 이것이 도 2B의 알고리즘 100의 단계 118이다.(도 2A 및 도 2B의 알고리즘 100의 각각의 단계들은 더욱 자세하게 아래에 설명되어 있다.) The control uses an algorithm that can have three main steps. In the first step, the controller determines the canister's status to estimate how much steam is stored and how hot the canister is. The canister may be heated from refueling steam adsorption heat release. Instead, a practical measurement of the initial hydrocarbon temperature in the purge vapor can be made. In one implementation described in FIGS. 2A and 2B, steps 102-109 were used to estimate the initial hydrocarbon concentration in the purge vapor; Steps 111-113 were used to determine the actual initial hydrocarbon concentration in the purge vapor. In a second major step, the control calculates the decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor as the engine introduces air through the canister. In Figures 2A and 2B, steps 114-117 represent the calculation. In a third major step, using the purge vapor volume and the concentration of hydrocarbon vapor in the purge steam, the amount of purge hydrocarbon vapor and air is used by the controller in engine air and fuel calculations to improve fuel efficiency and exhaust emission control. Determine the amount of fuel and air intake to be taken from the fuel tank for exhaust emission control. This is step 118 of algorithm 100 of FIG. 2B. (Each step of algorithm 100 of FIGS. 2A and 2B is described in more detail below.)

제어장치에 의해 명령되는 퍼지 부피(controller-commanded purge volume)의 함수로서 탄화수소 농도의 변화를 예측하기 위한 모델은 퍼지 캐니스터 및/또는 차량 상태(condition)로부터 추정된 초기 탄화수소의 농도를 이용할 수 있고 또는 측정된 초기 탄화수소의 농도를 이용할 수 있다. 퍼지 증기 내의 초기 탄화수소 농도는 마지막 퍼지 이래로 연료 수준의 변화, 급유한 이래로(즉, 연료 레벨을 증가시킨 이래로)의 시간 간격, 주변 온도, 연료의 주기적인 RVP, 및 흡착 수용력과 증발 증기 저장 캐니스터 내의 흡착제 양과 같은 요인들을 기준으로 추정될 수 있다.The model for predicting changes in hydrocarbon concentration as a function of controller-commanded purge volume may use the initial hydrocarbon concentration estimated from the purge canister and / or vehicle conditions, or The measured initial hydrocarbon concentration can be used. The initial hydrocarbon concentration in the purge steam is the change in fuel level since the last purge, the time interval since refueling (ie, since the fuel level was increased), the ambient temperature, the periodic RVP of the fuel, and the adsorption capacity and in the evaporation vapor storage canister. It can be estimated based on factors such as the amount of adsorbent.

퍼지 증기 내 초기 탄화수소 농도는 안정된 상태의 엔진 작동에서 캐니스터 퍼지의 존재 및 부존재 하에서의 연료 분사 속도를 모니터함으로써 측정될 수 있다.The initial hydrocarbon concentration in the purge steam can be measured by monitoring the fuel injection rate in the presence and absence of the canister purge in steady engine operation.

그리고 나서 상기 제어장치는 상기 초기 탄화수소 농도(예측된 혹은 측정된) 및 명령되는 퍼지 증기 부피의 함수로서 퍼지 증기 내 탄화 수소 농도를 추정하기 위한 모델을 사용한다. 일 실시예로서, 특정 차량, 퍼지 증기, 흡착제, 및 퍼지 상태에 대해서 명령되는 퍼지 증기 부피의 함수로서 실험적으로 측정된 퍼지 증기 내 탄화수소 값에 대해 곡선을 맞춤으로서 하나의 적절한 모델이 만들어질 수 있다. 다른 실시예로서, 하나의 모델은 계속되는 퍼지로 초기 탄화수소 농도로부터 퍼지 증기 내의 탄화수소 농도의 지수적인 감소를 예측하는 형태일 수 있다. 이러한 구현에서, 퍼지 증기 내 탄화수소 농도 CHC는 하나의 방정식으로부터 추정될 수 있다:The control then uses a model to estimate the hydrocarbon concentration in the purge steam as a function of the initial hydrocarbon concentration (predicted or measured) and the commanded purge vapor volume. In one embodiment, one suitable model can be created by fitting curves to hydrocarbon values in experimentally measured purge steam as a function of commanded purge vapor volume, adsorbent, and purge vapor volume for a particular vehicle. . As another example, one model may be in the form of predicting an exponential decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor from the initial hydrocarbon concentration with subsequent purge. In this implementation, the hydrocarbon concentration C HC in the purge vapor can be estimated from one equation:

CHC=CHC0EXP(-(αCHC0+β)V), 상기 식에서C HC = C EXP HC0 (- (αC HC0 + β) V), wherein R

V는 명령되는 퍼지 부피의 입방 피트(cubic feet)이며;V is cubic feet of commanded purge volume;

CHC0는 상기 퍼지 내 탄화수소 증기의 초기 농도이며;C HC0 is the initial concentration of hydrocarbon vapor in the purge;

CHC는 명령되는 퍼지 부피의 입방 피트(V)에 따른 퍼지 내의 탄화수소 증기의 농도이며; 그리고C HC is the concentration of hydrocarbon vapor in the purge along the cubic feet (V) of the commanded purge volume; And

α 및 β는 상수이며, 특정한 엔진 및 차량의 구조에 따르는 값이다. 상수들은 예측된 커브를 실험적으로 결정된 데이타에 원하는 범위로 맞추기 위해 주어진 값이다. 상업적으로 유용한 방정식을 위해 완벽한 적합성(fit)이 요구되지는 않는다.α and β are constants and are values depending on the specific engine and vehicle structure. The constants are given values to fit the predicted curve to the desired range for experimentally determined data. A perfect fit is not required for commercially available equations.

바람직한 실시예로서, 명령되는 퍼지 부피의 함수로서 퍼지 탄화수소 농도를 계산하기 위해 물질수지(material balance) 및 등온식(isotherm equation)의 조합이 사용된다. 명령되는 퍼지 부피는 퍼지 밸브 펄스 폭 변조, 또는 퍼지 밸브가 열린 시간의 길이로부터 계산된다. 상기 캐니스터 퍼지 공기 및 탄화수소 흐름을 예측하기 위한 등온-기초 모델은 증발 가스 캐니스터로부터 퍼지된 탄화수소의 양이, 퍼지가 시작될 때 증발가스 캐니스터 내에 흡착된 탄화수소의 초기 양에서 퍼지 종료 후 증발가스 캐니스터 내에 흡착된 탄화수소의 최종량을 뺀 값과 동일하다는 관계를 이용한다. 엔진으로 보내지는 퍼지 증기의 총량은 △V로 정의된다. 증발 가스 캐니스터 내에 함유된 탄소의 부피는 (1-ε)VC이며, 여기서 ε는 흡착제(예로는 활성 탄소)의 다공율(porosity)이고 VC는 증발 가스 캐니스터의 부피이다. 등온 모델에서 이러한 관계들을 이용하면,In a preferred embodiment, a combination of material balance and isotherm equations is used to calculate the purge hydrocarbon concentration as a function of the commanded purge volume. The commanded purge volume is calculated from the purge valve pulse width modulation, or the length of time the purge valve is opened. The isothermal-based model for predicting canister purge air and hydrocarbon flows is characterized in that the amount of hydrocarbon purged from the boil-off gas canister is adsorbed into the boil-off gas canister after the purge end at the initial amount of hydrocarbon adsorbed in the boil-off gas canister when the purge begins. The relationship is equal to minus the final amount of hydrocarbons used. The total amount of purge steam sent to the engine is defined as ΔV. The volume of carbon contained in the evaporating gas canister is (1-ε) V C , where ε is the porosity of the adsorbent (eg activated carbon) and V C is the volume of the evaporating gas canister. Using these relationships in an isothermal model,

(1-ε)VC(Q)-(1-ε)VC(Q1)=(△VP)÷(RT)(1-ε) V C (Q)-(1-ε) V C (Q 1 ) = (△ VP) ÷ (RT)

및And

Q1=QmBbP÷(1+QmBbP)이며,Q 1 = Q m B b P ÷ (1 + Q m B b P),

상기 식에서 (1-ε)VC는 증발 가스 캐니스터 내 탄소 부피이며,Where (1-ε) V C is the carbon volume in the evaporative gas canister,

Q는 탄소의 단위 부피당 탄화수소의 초기 흡착량이며,Q is the initial adsorption amount of hydrocarbons per unit volume of carbon,

△V는 퍼지 증기의 부피이며,ΔV is the volume of purge steam,

Q1은 퍼지 증기의 부피(△V)에 따른 탄소의 단위 부피당 탄화수소의 최종 흡착 량이며,Q1 is the final adsorption amount of hydrocarbons per unit volume of carbon according to the volume (ΔV) of the purge steam,

R은 기체 법칙 상수이며,R is the gas law constant

P는 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 부분 압력이며,P is the partial pressure of hydrocarbon vapor in the purge steam,

T는 절대 공기 온도이며,T is the absolute air temperature,

그리고And

Qm 및 Bb는 등온 상수로서 여기에서Q m and B b are isothermal constants

Qm=A+B/T 그리고 Bb=EXP(C+D/T)이며, A,B,C, 및 D는 증발 가스 캐니스터(evap canister) 내 흡착제(예를들어, 탄소)에 특유한 상수이다. 예를들어. 흡착제가 15BWC 탄소 그리고 탄화수소가 부탄인 경우 A,B,C, 및 D는 각각 0.00368, 0.365200, -8.6194, 및 3102이다.Q m = A + B / T and B b = EXP (C + D / T), where A, B, C, and D are constants specific to adsorbents (e.g. carbon) in the evaporation canister. to be. E.g. A, B, C, and D are 0.00368, 0.365200, -8.6194, and 3102 when the adsorbent is 15BWC carbon and the hydrocarbon is butane.

상기 방정식은 P에 대해서 풀기 위해 이차 방정식으로 재배열될 수 있다:The equation can be rearranged into a quadratic equation to solve for P:

KBbP2+(K-QBb+QmBb)P-Q=0이며,KB b P 2 + (K-QB b + Q m B b ) PQ = 0,

상기 식에서In the above formula

K=(△V)÷((1-ε)VCRT)이다.K = (ΔV) ÷ ((1-ε) V C RT).

상기 이차 방정식이 P에 대해서 풀렸다:The quadratic equation was solved for P:

Figure 112006081544507-pct00001
Figure 112006081544507-pct00001

상기 식에서 a=KBb, b=K-QBb+QmBb. 그리고 c=-Q 이다.Where a = KB b , b = K-QB b + QmBb. And c = -Q.

흡착제(예로는 탄소 베드(bed))의 불완전 이용 및 부분적 충전(fill)의 설명을 위해 보정계수(correction factor)가 요구된다. 대부분의 경우, 연료 탱크를 채우는 동안에도 증발 가스 캐니스터 내 흡착제의 일부만이 탄화수소로 포화된다. 흡착제 베드의 일부분은 부분적으로 포화되는 반면 다른 부분은 큰 손실을 막기 위해 깨끗하게 남아있을 수 있다. 전형적으로, 완전한 급유 후 2.1L 캐니스터 흡착제 베드의 단지 50% 만이 증기로 포화될 것이다. 흡착제 이용에 대한 상기 보정은 특정한 차량 및 장비에 대해 실험적으로 결정될 수 있다. 일 예로,탄소 이용에 대한 보정계수 kc 및 부분적인 충전에 대한 kf가 방정식에 포함되었다:Correction factors are required to account for the incomplete use of adsorbents (eg carbon beds) and partial fill. In most cases, only part of the adsorbent in the evaporative gas canister is saturated with hydrocarbons, even while filling the fuel tank. Part of the adsorbent bed may be partially saturated while other parts may remain clean to prevent large losses. Typically, only 50% of the 2.1L canister adsorbent beds will be saturated with steam after complete refueling. The correction for adsorbent use can be determined experimentally for specific vehicles and equipment. As an example, the correction factor k c for carbon utilization and k f for partial filling are included in the equation:

K=△V/(kckf(1-ε)VCRT)K = △ V / (k c k f (1-ε) V C RT)

상기 모델을 사용하는 제어장치 알고리즘은 또한 통상적으로 일반적인 차량의 작동 중 퍼지 탄화수소 농도가 약 5% 미만이라는 것을 고려할 수 있다. 추가적으로, 하절기 온도(50℉ 이상의 온도)에서 증발 가스 캐니스터의 하나 혹은 둘의 주간 탄화수소 증기 부하(loading)에 뒤따르는 캐니스터의 퍼지에 대해, 초기 탄화수소의 농도는 약 10%로 추정될 수 있고 퍼지가 계속됨에 따라 천천히 감소한다. 하절기 온도(50℉ 이하의 온도)에서 증기 캐니스터의 주간 탄화수소 증기 부하(loaing)은 무시할 수 있다. 결국, 급유 직후 퍼지 증기 내 초기 탄화수소는 약 35%로 추정될 수 있으며, 퍼지가 계속됨에 따라 지수적으로 감소한다. 차량의 급유는 하절기 및 동절기의 모든 주변온도에서 거의 포화된, 따뜻한 캐니스터를 초래한다Controller algorithms using the model may also consider that the purge hydrocarbon concentration is typically less than about 5% during normal vehicle operation. Additionally, for purge of canisters following one or two weekly hydrocarbon vapor loading of the evaporative gas canister at summer temperatures (temperatures above 50 ° F), the initial hydrocarbon concentration can be estimated to be about 10% and the purge is Decrease slowly as it continues. At summer temperatures (less than 50 ° F.), the weekly hydrocarbon vapor loading of the steam canister is negligible. As a result, the initial hydrocarbon in the purge steam immediately after refueling can be estimated to be about 35% and decreases exponentially as the purge continues. Vehicle refueling results in a warm canister that is nearly saturated at all ambient temperatures during the summer and winter months.

상기 알고리즘은 또한 증발 가스 캐니스터의 부탄 부하 및 뜨거운 연료의 취급에 대한 예외적인 두 상태를 고려할 수 있다. 먼저, 급유가 일어나지 않더라도(연료 수준의 변화가 감지되지 않음) 차량 산소 센서는 약 90℉ 이하의 주변 온도에서 높은 퍼지 탄화수소 농도를 탐지하며, 따라서 계속되는 퍼지와 함께 퍼지 증기 내 탄화수소 농도 감소의 추정에서 알고리즘은 부탄 부하의(butane-loaded) 캐니스터로 가정할 수 있다. 두 번째로, 만약 급유가 일어나지 않았더라도(연료 레벨의 변화가 감지되지 않음) 차량 산소 센서는 약 90℉ 혹은 그 이상의 주변 온도에서 높은 퍼지 탄화수소 농도를 탐지하며, 따라서 알고리즘은 퍼지 증기 내에 공기가 없거나 거의 없는 고온 연료 취급의 상황(높은 연료 중기 압력)을 가정할 수 있다.The algorithm may also take into account two exceptional conditions for the butane loading of the boil-off gas canister and the handling of hot fuel. First, even if refueling does not occur (no change in fuel level is detected), the vehicle oxygen sensor detects high purge hydrocarbon concentrations at ambient temperatures of about 90 ° F or less and, therefore, in estimating the decrease in hydrocarbon concentrations in the purge steam with continued purge. The algorithm can assume a butane-loaded canister. Secondly, even if refueling has not occurred (no change in fuel level is detected), the vehicle oxygen sensor detects high purge hydrocarbon concentrations at ambient temperatures of about 90 ° F or higher, so the algorithm does not have air in the purge vapor A situation where there is little hot fuel handling (high fuel medium pressure) can be assumed.

도면으로 돌아와서, 도2A 및 도2B는 모두 본 방법의 바람직한 구현을 설명하는 흐름도(flow chart)이며, 이에 의해 상기 차량 제어장치 14는 증발 증기 저장 컨테이너 62로부터 온 퍼지 내의 연료 증기의 양을 예측 모델의 바람직한 구현을 이용하여 추정한다. 알고리즘 100은 차량의 엔진 시동과 함께 101단계부터 시작한다. 102단계에서, 제어장치(예를 들어, ECM 또는 PCM)는 엔진 소킹시간(soak time)t(이것은,엔진이 마지막으로 작동되었던 때로부터 얼마나 되었는지), 엔진이 마지막으로 작동되었던 시간의 끝에서의(즉, 소킹의 시작 또는 마지막 운행의 끝) 연료 레벨 F1와 주변 온도 TF1, 및 현재 엔진 시작시의 연료 레벨 F2와 주변 온도 TF2를 읽는다. 103단계에서 상기 제어장치는 엔진의 시작이 냉각 시동(cold start)(예를들어, 약 다섯 시간 이상인 경우)인지 여부에 대해 결정한다. 엔진의 시작이 냉각 시동이 아니었다면, 알고리즘은 105단계로 향하여 상기 정지를 급유로 취급한다. 만약 엔진의 시작이 냉각 시동이었다면, 알고리즘은 104단계로 향하고 주간 퍼지 상태에 대해 시험한다. 2A and 2B are both flow charts describing a preferred implementation of the method, whereby the vehicle controller 14 predicts the amount of fuel vapor in the purge from the evaporative vapor storage container 62. Estimate using the preferred implementation of. Algorithm 100 starts with step 101 with the engine starting of the vehicle. In step 102, the controller (e.g., ECM or PCM) is the engine soak time t (this is how long since the engine was last run), at the end of the time the engine was last run. The fuel level F1 and the ambient temperature TF1, and the fuel level F2 and the ambient temperature TF2 at the start of the current engine are read. In step 103, the control device determines whether the engine start is a cold start (eg, about five hours or longer). If the start of the engine was not a cold start, the algorithm proceeds to step 105 and treats the stop as refueling. If the start of the engine was a cold start, the algorithm proceeds to step 104 and tests for a weekly purge condition.

단계 104에서, 상기 알고리즘은 연료 레벨 F1을 연료 레벨 F2와 비교한다. 만약 연료 레벨이 변화되지 않았다면, 상기 알고리즘은 주간 퍼지 상태로 가정한다. 주간 퍼지의 경우에는, 만약 TF1 및 TF2가 약 50℉ 이하라면 퍼지 증기 내의 초기 탄화수소 농도(CHC0)는 0으로 설정된다. 그렇지 않다면, 알고리즘은 대략 부피로 10%의 탄화수소 증기 및 부피로 90%의 공기로 초기 퍼지 증기를 가정하고, 초기 탄화수소 농도(CHC0)는 퍼지 내에 부피로 10%의 탄화수소 증기로 설정된다. 만약 F2가 F1보다 크면, 상기 알고리즘은 초기 퍼지 증기가 대략 부피로 10%의 탄화수소 증기 및 부피로 90%의 공기를 가지는 급유 증기 퍼지로 가정하고, 초기 탄화수소 농도(CHC0)는 퍼지 내에 부피로 10%로 설정된다. 그 후 상기 알고리즘은 109 단계로 향하여 폐회로 콘트롤(closed-loop control)이 된다.In step 104, the algorithm compares fuel level F1 with fuel level F2. If the fuel level has not changed, the algorithm assumes a weekly purge state. In the case of a weekly purge, the initial hydrocarbon concentration (C HC0 ) in the purge vapor is set to zero if TF1 and TF2 are below about 50 ° F. If not, the algorithm assumes an initial purge vapor with approximately 10% hydrocarbon vapor by volume and 90% air by volume, and the initial hydrocarbon concentration (C HC0 ) is set to 10% hydrocarbon vapor by volume in the purge. If F2 is greater than F1, the algorithm assumes that the initial purge steam is a refueling steam purge with approximately 10% hydrocarbon vapor by volume and 90% air by volume, and the initial hydrocarbon concentration (C HC0 ) is determined by volume within the purge. It is set to 10%. The algorithm then goes to step 109 to become closed-loop control.

만약 상기 알고리즘이 103 단계에서 퍼지가 급유 후인 것으로 결정하였다면, 알고리즘은 105 단계에서 F2가 F1보다 큰지 여부(연료 레벨이 증가됨) 및 정지 시간(stopping time)t가 약 10분보다 작은지를 묻는다. 만약 이러한 두 상태 모두 만족되면, 알고리즘은 106 단계로 이동하여, 퍼지 증기 내의 35% 탄화수소 증기를 가정하고, CHC0를 35로 설정하며, 108 단계로 향한다. 다른 한편으로, 만약 급유 후에 캐니스터가 냉각된 t시간의 소킹(soak) 기간이 뒤따르면, CHC0는 35이하가 될 것이고,CHC0는 107 단계에서 시간에 따라 지수적으로 감소하는 것으로 추정된다. CHC0는 하기의 방정식을 이용하여 추정된다:If the algorithm determines that the purge is after refueling in step 103, the algorithm asks in step 105 whether F2 is greater than F1 (the fuel level is increased) and if the stopping time t is less than about 10 minutes. If both of these conditions are met, the algorithm moves to step 106, assuming 35% hydrocarbon vapor in the purge vapor, sets C HC0 to 35 and goes to step 108. On the other hand, if a soak period of t hours after the canister is cooled after refueling, C HC0 will be 35 or less, and C HC0 is estimated to decrease exponentially with time in step 107. C HC0 is estimated using the following equation:

CHC0=10+25EXP(-0.9t) C HC0 = 10 + 25EXP (-0.9t )

그 후 상기 알고리즘은 108단계로 향한다. 단계 108에서, 상기 알고리즘은 F1 및 F2를 이용하여 부분 충전 인자 kf를 계산하고, 이후 109단계로 이동하여 폐회로 연료 콘트롤 (closed-loop fuel control)을 시작한다.The algorithm then proceeds to step 108. In step 108, the algorithm calculates the partial filling factor k f using F1 and F2, and then proceeds to step 109 to initiate closed-loop fuel control.

폐회로 연료 콘트롤에서, 상기 ECM 또는 PCM은 연료 조절을 위해 산소 센서 피드백을 이용한다. 엔진이 폐회로 작동하면 캐니스터 퍼지가 작동되거나, 또는 퍼지가 시작된다. 이제 109 단계로 향하면, 상기 알고리즘은 폐회로 연료 콘트롤 부분으로 들어간다. 단계 110에서, 상기 알고리즘은 퍼지 내 초기 연료 증기 농도(CHC0)를 관입하여 측정하는 것이 가능한지 여부를 결정한다. 만약 상기 엔진이 일정한 상태에서 작동하고 있다면(예를 들어, 만약 상기 엔진이 공회전 상태 또는 일정한 속도로 달리고 있는 경우) 관입하여 측정하는 것이 가능하다. 만약 CHC0이 관입적으로 측정될 수 있다면, 상기 알고리즘은 단계111로 향하며; 만약 그렇지 않다면, 상기 알고리즘은 114단계로 계속된다.In closed loop fuel control, the ECM or PCM uses oxygen sensor feedback for fuel regulation. When the engine operates in a closed loop, the canister purge is activated, or the purge begins. Now heading to step 109, the algorithm enters the closed loop fuel control portion. In step 110, the algorithm determines whether it is possible to inject and measure the initial fuel vapor concentration (C HC0 ) in the purge. If the engine is running at a constant state (eg if the engine is running at idle or at a constant speed) it is possible to measure intrusive. If C HC0 can be measured intrusively, the algorithm proceeds to step 111; If not, the algorithm continues to step 114.

단계 111에서, 상기 제어장치는 캐니스터 퍼지를 멎게 하고,그 후 탱크 연료 소비율 또는 분사기의 펄스 폭(INJPW1)에 대한 값을 저장한다. 단계 112에서 상기 캐니스터 퍼지는 작동되고, 상기 제어장치 알고리즘은 캐니스터 퍼지의 작동과 함께 탱크 연료 소비율 또는 분사기의 펄스 폭(INJPW2)의 두 번째 값을 저장한다. 마지막으로, 113 단계에서 상기 초기의 퍼지 탄화수소 농도 CHC0는 112 및 113 단계에서 결정된 탱크 연료 소비율 또는 분사기의 펄스 폭 값을 이용하여 결정된다. 그 다음 상기 알고리즘은 114단계로 계속된다.In step 111, the control unit shuts down the canister purge and then stores a value for the tank fuel consumption rate or the pulse width INJPW1 of the injector. In step 112 the canister purge is activated and the controller algorithm stores the second value of the tank fuel consumption rate or injector pulse width INJPW2 along with the canister purge operation. Finally, the initial purge hydrocarbon concentration C HC0 in step 113 is determined using the tank fuel consumption rate or pulse width value of the injector determined in steps 112 and 113. The algorithm then continues to step 114.

단계 114에서,상기 알고리즘은 공기 온도 T에서의 등온 상수 Qm 및 Bb를 계산하며, 여기서 T는 켈빈(Kelvin)으로의 공기 온도이다. 상기 알고리즘은 또한 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 부분 압력 P를 대기압력(1기압으로 해석될 수 있는)에 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 초기 농도 비율을 곱해서 계산한다. 마지막으로,Qm ,Bb, 및 P는 방정식 Q=QmBbP÷(1+QmBbP)를 이용하여 Q의 계산에 사용된다.그리고 나서 상기 알고리즘은 115 단계로 계속된다. 단계 115에서,상기 알고리즘은 명령되는 퍼지 부피를 퍼지 밸브 PWM(펄스 폭 변조)로부터 계산한다. In step 114, the algorithm calculates the isothermal constants Q m and B b at air temperature T, where T is the air temperature to Kelvin. The algorithm also calculates the partial pressure P of hydrocarbon vapor in the purge steam by multiplying the atmospheric pressure (which can be interpreted as 1 atmosphere) by the ratio of the initial concentration of hydrocarbon vapor in the purge steam. Finally, Q m , B b , and P are used in the calculation of Q using the equation Q = Q m B b P ÷ (1 + Q m B b P). The algorithm then continues to step 115. . In step 115, the algorithm calculates the commanded purge volume from the purge valve PWM (pulse width modulation).

단계 116에서, 상기 알고리즘은 상기 방정식 K=(△V)÷((1-ε)VCRT)를 이용하여 상기 퍼지 증기 조성물을 계산한다. 압력 P에 대한 이차 방정식이 풀어졌으며In step 116, the algorithm calculates the purge vapor composition using the equation K = (ΔV) ÷ ((1-ε) V C RT). The quadratic equation for pressure P is solved

Figure 112006081544507-pct00002
Figure 112006081544507-pct00002

상기 식에서 a=KBb, b=K-QBb+QmBb, 및 c=-Q, 그리고 Q는 단계 114에서 결정된 값을 갖는다. P가 계산되면, 퍼지 증기 내의 탄화수소의 농도 비율(CHC)이 대기 압력 Patm에 대한 이의 부분 압력의 비를 통해서 결정된다:Where a = KB b , b = K-QB b + Q m B b , and c = -Q, and Q have the value determined in step 114. Once P is calculated, the concentration ratio (C HC ) of hydrocarbons in the purge steam is determined through the ratio of its partial pressure to atmospheric pressure P atm :

CHC=P/Patm C HC = P / P atm

마지막으로, 상기 알고리즘은 엔진 연료 및 공기의 계산을 위해 118 단계의 퍼지 탄화수소의 흐름 △VCHC 및 퍼지 공기 흐름 △V(1-CHC)을 계산한다.Finally, the algorithm uses 118 stages of purge hydrocarbon flow ΔVC HC to calculate engine fuel and air. And purge air flow ΔV (1-C HC ) is calculated.

도 3은 15BWC 탄소를 함유한 1850cc증기 캐니스터(evap canster)를 가진 2004 Buik Rendezvous에 대해 측정되고 계산된 퍼지 탄화수소 부피의 퍼센트를 보여주는 그래프이다. 상기 탄화수소 증기는 NGK 탄화수소 센서를 이용하여 측정되었다.상기 차량은 100% PWM(펄스 폭 변조)에서 28L/min의 퍼지 흐름을 가진 Delphi 퍼지 밸브를 사용하였다.상기 데이타는 10-마일(mile)의 시내운전 뒤 급유 후에 획득하였다. 상기 급유는 55℉의 주변 온도에서 14갤론(gallon)의 연료였다. 상기 차량은 명령되는 퍼지의 입방 피트(cubic feet)의 함수로서 퍼지 탄화수소 농도가 측정되며,급유 후 고속도로에서 운행되었다. 등온-기초 모델의 예측을 나타내는 곡선이 실험적으로 결정된 데이타에 근접하게 맞음을 보여준다.FIG. 3 is a graph showing the percentage of purge hydrocarbon volume measured and calculated for 2004 Buik Rendezvous with 1850 cc vapor canster containing 15 BWC carbon. The hydrocarbon vapor was measured using an NGK hydrocarbon sensor. The vehicle used a Delphi purge valve with a purge flow of 28 L / min at 100% PWM (pulse width modulation). The data was 10-miles long. Obtained after refueling after driving downtown. The refueling was 14 gallons of fuel at an ambient temperature of 55 ° F. The vehicle was measured on a purge hydrocarbon concentration as a function of cubic feet of commanded purge and operated on the highway after refueling. The curve representing the prediction of the isothermal-based model shows a close fit to the experimentally determined data.

본 발명의 상기 설명은 단지 예시하기 위함이며, 따라서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 변형물들은 본 발명의 범위에 포함된다. 이런 차이는 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안된다. The foregoing description of the invention is merely illustrative, and thus variations that do not depart from the gist of the invention are included in the scope of the invention. Such differences should not be regarded as departing from the spirit and scope of the invention.

본 발명은 상세한 설명 및 수반되는 도면에 의해 보다 충분히 이해될 것이 며, 여기서; The invention will be more fully understood by the description and the accompanying drawings, in which:

도 1은 차량에 대한 엔진 및 증발 제어 시스템의 기능 블록 다이어그램(functional block diagram)이며;1 is a functional block diagram of an engine and evaporation control system for a vehicle;

도 2A 및 2B는 모두 차량의 제어장치가 증발 증기 저장 컨테이너로부터 오는 퍼지 내 연료 증기 양을 추정하는 단계를 설명하는 흐름도이며; 그리고2A and 2B are both flow diagrams illustrating the step by which the vehicle's control unit estimates the amount of fuel vapor in the purge coming from the evaporative vapor storage container; And

도 3은 측정 및 계산된 퍼지 탄화수소의 부피 퍼센트를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing the volume percent of measured and calculated purge hydrocarbons.

Claims (16)

흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터 내 탄화수소 증기의 농도에 대한 초기 값, CHC0을 제공하는 단계;Providing an initial value, C HCO , for the concentration of hydrocarbon vapor in the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor; 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 상기 캐니스터 내로 공기를 유입시키고, 상기 캐니스터로부터 탈착된 탄화수소 증기를 함유하는 소정 부피(a volume of)의 퍼지 증기를 인출하는 단계;Introducing air into the canister containing adsorbed hydrocarbon vapors and withdrawing a volume of purge vapor containing desorbed hydrocarbon vapors from the canisters; CHC0로부터 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 추정된 농도를 계산하는 단계; 및Calculating an estimated concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor from C HC0 ; And 상기 퍼지 증기 내 퍼지 증기 부피 및 탄화수소 증기의 상기 추정된 농도를 이용하여 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 계산하고, 상기 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 기준으로 상기 연료 탱크로부터 유입되는 연료의 양 및 흡입 공기의 양을 조정하는 단계;를 포함하며,Calculate the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the estimated concentration of purge vapor volume and hydrocarbon vapor in the purge steam, and calculate the amount of fuel entering from the fuel tank based on the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air. Adjusting the amount and the amount of intake air; 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 농도는 연속 퍼지로 상기 초기 탄화수소 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 탄화수소 농도에 대한 지수적인 감소를 예측하는 모델을 사용하여 계산되는, 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터로부터 탄화수소 증기를 퍼지하는 동안 엔진으로 유입되는 공기 및 연료의 양을 제어하는 방법.The concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor is a hydrocarbon from a canister containing adsorbed hydrocarbon vapor, calculated using a model that predicts an exponential decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor from the initial hydrocarbon concentration in a continuous purge. A method of controlling the amount of air and fuel entering the engine while purging steam. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터 내 탄화수소 증기의 농도에 대한 초기 값, CHC0을 제공하는 단계;Providing an initial value, C HCO , for the concentration of hydrocarbon vapor in the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor; 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 상기 캐니스터 내로 공기를 유입시키고, 상기 캐니스터로부터 탈착된 탄화수소 증기를 함유하는 소정 부피(a volume of)의 퍼지 증기를 인출하는 단계;Introducing air into the canister containing adsorbed hydrocarbon vapors and withdrawing a volume of purge vapor containing desorbed hydrocarbon vapors from the canisters; CHC0로부터 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 추정된 농도를 계산하는 단계; 및Calculating an estimated concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor from C HC0 ; And 상기 퍼지 증기 내 퍼지 증기 부피 및 탄화수소 증기의 상기 추정된 농도를 이용하여 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 계산하고, 상기 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 기준으로 상기 연료 탱크로부터 유입되는 연료의 양 및 흡입 공기의 양을 조정하는 단계;를 포함하며,Calculate the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the estimated concentration of purge vapor volume and hydrocarbon vapor in the purge steam, and calculate the amount of fuel entering from the fuel tank based on the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air. Adjusting the amount and the amount of intake air; 상기 퍼지 증기 내 상기 탄화수소 농도, CHC는 The hydrocarbon concentration in the purge steam, C HC is 방정식 CHC=CHC0EXP(-(αCHC0+β)V)로부터 계산되는, 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터로부터 탄화수소 증기를 퍼지하는 동안 엔진으로 유입되는 공기 및 연료의 양을 제어하는 방법:Equation C HC = C HC0 EXP - how to control the amount of engine air and fuel flowing into during purge of hydrocarbon vapor from a canister containing, the adsorbed hydrocarbon vapor, which is calculated from ((αC HC0 + β) V ): 상기 식에서,Where V는 명령되는 퍼지 부피의 입방 피트이며;V is the cubic feet of commanded purge volume; CHC0는 상기 퍼지 내 상기 초기 탄화수소 증기의 농도이며;C HC0 is the concentration of the initial hydrocarbon vapor in the purge; CHC는 명령되는 퍼지 부피의 입방 피트(V)에 따른 상기 퍼지 내 상기 탄화수소 증기의 농도이며; 그리고C HC is the concentration of the hydrocarbon vapor in the purge along the cubic feet (V) of the commanded purge volume; And α 및 β는 특정한 엔진 및 차량의 구조에 의존하는 값의 상수이다.α and β are constants of values that depend on the particular engine and vehicle structure. 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터 내 탄화수소 증기의 농도에 대한 초기 값, CHC0을 제공하는 단계;Providing an initial value, C HCO , for the concentration of hydrocarbon vapor in the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor; 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 상기 캐니스터 내로 공기를 유입시키고, 상기 캐니스터로부터 탈착된 탄화수소 증기를 함유하는 소정 부피(a volume of)의 퍼지 증기를 인출하는 단계;Introducing air into the canister containing adsorbed hydrocarbon vapors and withdrawing a volume of purge vapor containing desorbed hydrocarbon vapors from the canisters; CHC0로부터 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 추정된 농도를 계산하는 단계; 및Calculating an estimated concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor from C HC0 ; And 상기 퍼지 증기 내 퍼지 증기 부피 및 탄화수소 증기의 상기 추정된 농도를 이용하여 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 계산하고, 상기 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 기준으로 상기 연료 탱크로부터 유입되는 연료의 양 및 흡입 공기의 양을 조정하는 단계;를 포함하며,Calculate the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the estimated concentration of purge vapor volume and hydrocarbon vapor in the purge steam, and calculate the amount of fuel entering from the fuel tank based on the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air. Adjusting the amount and the amount of intake air; 상기 퍼지 증기 내 상기 탄화수소 농도, CHC는 물질수지(material balance) 및 등온식(isotherm equation)을 조합하는 모델을 이용하여 계산되는, 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터로부터 탄화수소 증기를 퍼지하는 동안 엔진으로 유입되는 공기 및 연료의 양을 제어하는 방법.The hydrocarbon concentration in the purge steam, C HC, is calculated using a model that combines material balance and isotherm equations from the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor to the engine while purging the hydrocarbon vapor. How to control the amount of air and fuel coming in. 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터 내 탄화수소 증기의 농도에 대한 초기 값, CHC0을 제공하는 단계;Providing an initial value, C HCO , for the concentration of hydrocarbon vapor in the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor; 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 상기 캐니스터 내로 공기를 유입시키고, 상기 캐니스터로부터 탈착된 탄화수소 증기를 함유하는 소정 부피(a volume of)의 퍼지 증기를 인출하는 단계;Introducing air into the canister containing adsorbed hydrocarbon vapors and withdrawing a volume of purge vapor containing desorbed hydrocarbon vapors from the canisters; CHC0로부터 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 추정된 농도를 계산하는 단계; 및Calculating an estimated concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor from C HC0 ; And 상기 퍼지 증기 내 퍼지 증기 부피 및 탄화수소 증기의 상기 추정된 농도를 이용하여 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 계산하고, 상기 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 기준으로 상기 연료 탱크로부터 유입되는 연료의 양 및 흡입 공기의 양을 조정하는 단계;를 포함하며,Calculate the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the estimated concentration of purge vapor volume and hydrocarbon vapor in the purge steam, and calculate the amount of fuel entering from the fuel tank based on the amount of purge hydrocarbon vapor and purge air. Adjusting the amount and the amount of intake air; 상기 퍼지 증기 내 탄화수소의 농도 CHC는 방정식 CHC=P/Patm를 이용하여 대기압 Patm에 대한 탄화수소의 부분 압력 P의 비율로부터 결정되는 것을 특징으로 하는, 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터로부터 탄화수소 증기를 퍼지하는 동안 엔진으로 유입되는 공기 및 연료의 양을 제어하는 방법:From the canister containing adsorbed hydrocarbon vapor, the concentration C HC of the hydrocarbon in the purge steam is determined from the ratio of the partial pressure P of the hydrocarbon to the atmospheric pressure P atm using the equation C HC = P / P atm . To control the amount of air and fuel entering the engine while purging hydrocarbon vapors: 상기 식에서 In the above formula
Figure 712008001234200-pct00003
Figure 712008001234200-pct00003
 여기서 a=KBb, b=K-QBb+QmBb이며, 그리고 c=-Q이며, 그리고Where a = KB b , b = K-QB b + Q m B b , and c = -Q, and K=(△V)/(kckf(1-ε)VCRT)이며, 여기서 △V는 상기 퍼지 증기의 부피이며, kc는 탄소의 이용을 위한 보정계수이며, kf는 부분적 충전에 대한 보정 계수이며, (1-ε)VC는 상기 증발 가스 캐니스터(evap canister) 내 탄소의 부피이며, ε는 상기 증발 가스 캐니스터 내 흡착제의 다공률이며, VC는 상기 증발 가스 캐니스터의 부피이며, R은 기체법칙 상수이며, 그리고 T는 절대 공기 온도이며,K = (ΔV) / (k c k f (1-ε) V C RT), where ΔV is the volume of the purge vapor, k c is the correction factor for the use of carbon, and k f is partially Correction factor for charge, (1-ε) V C is the volume of carbon in the evaporation canister, ε is the porosity of the adsorbent in the evaporation canister, and V C is the evaporation gas canister Volume, R is the gas law constant, and T is the absolute air temperature, Q는 탄소의 단위 부피당 탄화수소의 상기 초기 흡착량이며,Q is the initial adsorption amount of hydrocarbons per unit volume of carbon, Q1은 퍼지 증기 부피 △V에 따른 탄소의 단위 부피당 탄화수소의 최종 흡착량으로 여기서 Q1=QmBbP÷(1+QmBbP)이며, 그리고 Q1 is the final adsorption amount of hydrocarbons per unit volume of carbon according to the purge vapor volume ΔV where Q 1 = Q m B b P ÷ (1 + Q m B b P), and Qm 및 Bb은 등온계수로 여기서 Q m and B b are isotherm coefficients where Qm=A+B/T 및 Bb=EXP(C+D/T)이며, A,B,C,및 D는 증발 가스 캐니스터 내 흡착제의 특성 상수이다.And Q m = A + B / T and B b = EXP (C + D / T), A, B, C, and D are constants characteristic of the adsorbent in the boil-off gas canister. 공기 흡기시스템이 구비된 내연기관(엔진)(internal combustion engine),Internal combustion engines with air intake systems, 상기 엔진에 연료를 공급하기 위해 상기 엔진에 연결된 연료 탱크,A fuel tank connected to the engine for supplying fuel to the engine, 상기 엔진으로의 연료 운반 및 상기 엔진으로의 공기 흡입을 제어하는 프로그램된 마이크로프로세서를 포함하는 전자 엔진제어장치(Engine Control Module), 및An electronic engine control module including a programmed microprocessor for controlling fuel delivery to the engine and air intake to the engine, and 상기 연료탱크에 연결된 증기 입구 및 공기 흡기 시스템에 연결된 퍼지 출구를 포함하며, 연료탱크로부터의 증기를 흡착시키기 위한 캐니스터A canister for adsorbing steam from the fuel tank and having a vapor inlet connected to the fuel tank and a purge outlet connected to an air intake system. 를 갖는 차량에 대해 About vehicle having 상기 연료탱크로부터 상기 증기 입구를 통해 상기 캐니스터로 유입되는 연료 증기를 흡착시키는 단계;Adsorbing fuel vapor flowing from the fuel tank into the canister through the steam inlet; 상기 전자 엔진제어장치로부터의 신호를 통해 퍼지 밸브를 개방함으로써 상기 퍼지 출구를 통해 상기 캐니스터에서 연료 증기를 탈착시키고, 상기 캐니스터를 통해 공기 흡기시스템 내로 공기를 유입시키는 단계; Desorbing fuel vapor from the canister through the purge outlet by opening a purge valve through a signal from the electronic engine controller and introducing air into the air intake system through the canister; 상기 연료 증기 내에 탈착된 탄화수소 증기의 추정된 농도를 계산하는 단계;Calculating an estimated concentration of hydrocarbon vapor desorbed in the fuel vapor; 상기 탈착된 탄화수소 증기의 상기 추정된 농도 및 연료 증기 부피를 이용하여 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기의 양을 계산하는 단계; 및Calculating an amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the estimated concentration and fuel vapor volume of the desorbed hydrocarbon vapor; And 상기 전자 엔진제어장치를 사용하여 상기 계산된 양의 퍼지 탄화수소 증기 및 퍼지 공기에 응하여 연료 탱크에서 엔진으로의 연료 운반 또는 흡입 공기의 양을 조절하는 단계;를 포함하며, Adjusting the amount of fuel delivery or intake air from the fuel tank to the engine in response to the calculated amount of purge hydrocarbon vapor and purge air using the electronic engine controller; 상기 퍼지 증기 내 탈착된 탄화수소 증기의 농도는 연속 퍼지로 상기 초기 탄화수소 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 탄화수소 농도에 대한 지수적인 감소를 예측하는 모델을 사용하여 계산되는 차량 작동 방법.The concentration of desorbed hydrocarbon vapor in the purge vapor is calculated using a model that predicts an exponential decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor from the initial hydrocarbon concentration in a continuous purge. 퍼지 증기 내 탄화수소의 초기 농도를 제공하는 단계;Providing an initial concentration of hydrocarbons in the purge vapor; 명령되는 퍼지 부피 및 퍼지 증기 조성을 결정하는 단계; 및Determining a commanded purge volume and purge vapor composition; And 퍼지 공기 보정 및 퍼지 탄화수소 보정을 계산하고 상기 보정을 엔진 공기 및 연료 흡입 계산에 적용하는 단계;를 포함하며, Calculating a purge air correction and a purge hydrocarbon correction and applying the correction to engine air and fuel intake calculations; 상기 퍼지 증기 조성은 연속 퍼지로 상기 초기 탄화수소 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 탄화수소 농도에 대해 지수적인 감소를 예측하는 모델을 사용하여 결정되는, 흡착된 탄화수소 증기를 함유하는 캐니스터로부터 인출되는 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 농도를 결정하기 위한 알고리즘을 갖는 제어장치.The purge vapor composition is a continuous purge of hydrocarbon vapor in purge vapor withdrawn from a canister containing adsorbed hydrocarbon vapor, determined using a model that predicts an exponential decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor from the initial hydrocarbon concentration. A control device having an algorithm for determining the concentration of. 삭제delete 삭제delete 퍼지 증기 내 탄화수소의 초기 농도를 제공하는 단계;Providing an initial concentration of hydrocarbons in the purge vapor; 명령되는 퍼지 부피 및 퍼지 증기 조성을 결정하는 단계; 및Determining a commanded purge volume and purge vapor composition; And 퍼지 공기 보정 및 퍼지 탄화수소 보정을 계산하고 상기 보정을 엔진 공기 및 연료 흡입 계산에 적용하는 단계;를 포함하며, Calculating a purge air correction and a purge hydrocarbon correction and applying the correction to engine air and fuel intake calculations; 상기 퍼지 증기 조성은 물질수지 및 등온식을 조합하는 모델을 사용하여 결정되는 제어장치.And the purge vapor composition is determined using a model combining mass balance and isothermal. 공기 흡기시스템을 구비한 내연엔진,Internal combustion engine with air intake system, 상기 엔진에 연료를 공급하기 위해 상기 엔진에 연결된 연료 탱크,A fuel tank connected to the engine for supplying fuel to the engine, 상기 엔진으로의 연료 및 공기의 운반을 제어하는 프로그램된 마이크로프로세서를 포함하는 전자 엔진제어장치, 및An electronic engine controller comprising a programmed microprocessor for controlling the transport of fuel and air to the engine, and 상기 연료탱크에 연결된 증기 입구, 상기 공기 흡기시스템에 연결된 퍼지 출구, 및 공기 입구를 포함하며, 상기 연료탱크로부터 증기를 흡착하기 위한 캐니스터를 구비하며,A vapor inlet connected to the fuel tank, a purge outlet connected to the air intake system, and an air inlet, and having a canister for adsorbing steam from the fuel tank, 상기 마이크로프로세서는 상기 퍼지 증기 내 초기 연료 증기 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 연료 증기 농도의 감소를 예측하는 방정식으로부터 상기 캐니스터에서 인출되는 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 농도를 추정하기 위해 프로그램된 것이고,The microprocessor is programmed to estimate the concentration of hydrocarbon vapor in the purge vapor withdrawn from the canister from an equation that predicts a decrease in fuel vapor concentration in the purge steam from the initial fuel vapor concentration in the purge steam, 상기 전자 엔진제어장치는 상기 퍼지 증기 내 추정된 탄화수소 증기의 농도에 응하여 상기 엔진으로의 연료 및 공기 운반을 조절하고,The electronic engine controller controls fuel and air delivery to the engine in response to the estimated concentration of hydrocarbon vapor in the purge steam, 상기 방정식은 연속 퍼지로 상기 초기 탄화수소 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 탄화수소 농도에 대해 지수적인 감소를 예측하는 차량.Wherein the equation predicts an exponential decrease in hydrocarbon concentration in the purge vapor from the initial hydrocarbon concentration in a continuous purge. 삭제delete 공기 흡기시스템을 구비한 내연엔진,Internal combustion engine with air intake system, 상기 엔진에 연료를 공급하기 위해 상기 엔진에 연결된 연료 탱크,A fuel tank connected to the engine for supplying fuel to the engine, 상기 엔진으로의 연료 및 공기의 운반을 제어하는 프로그램된 마이크로프로세서를 포함하는 전자 엔진제어장치, 및An electronic engine controller comprising a programmed microprocessor for controlling the transport of fuel and air to the engine, and 상기 연료탱크에 연결된 증기 입구, 상기 공기 흡기시스템에 연결된 퍼지 출구, 및 공기 입구를 포함하며, 상기 연료탱크로부터 증기를 흡착하기 위한 캐니스터를 구비하며,A vapor inlet connected to the fuel tank, a purge outlet connected to the air intake system, and an air inlet, and having a canister for adsorbing steam from the fuel tank, 상기 마이크로프로세서는 상기 퍼지 증기 내 초기 연료 증기 농도로부터 상기 퍼지 증기 내 연료 증기 농도의 감소를 예측하는 방정식으로부터 상기 캐니스터에서 인출되는 퍼지 증기 내 탄화수소 증기의 농도를 추정하기 위해 프로그램된 것이고, The microprocessor is programmed to estimate the concentration of hydrocarbon vapor in the purge vapor withdrawn from the canister from an equation that predicts a decrease in fuel vapor concentration in the purge steam from the initial fuel vapor concentration in the purge steam, 상기 전자 엔진제어장치는 상기 퍼지 증기 내 추정된 탄화수소 증기의 농도에 응하여 상기 엔진으로의 연료 및 공기 운반을 조절하고,The electronic engine controller controls fuel and air delivery to the engine in response to the estimated concentration of hydrocarbon vapor in the purge steam, 상기 방정식은 물질수지 및 등온식을 조합하는 것을 특징으로 하는 차량.Wherein the equation combines a mass balance and an isothermal equation.
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